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管理和控制功能。研究者讨论以风力发电和光 系统投资成本低、风险小、占地少、建设周 伏发电为主的分布式可再生能源发电系统特 期短,有利于在较短时间内解决电力短缺问 点和管理需求,对风力发电和光伏发电系统进 题。 行实体分析,然后遵照国际电工技术委员会 3)节能性:布式发电系统多以太阳能(光伏)、 颁布的IEC61970标准中电力系统公共信息模 风力、生物质能等可再生清洁能源为发电原 型,提出风力发电和光伏发电的模型扩展、燃 料,与传统的化石燃料,如:煤炭、石油、 料电池发电系统、储能系统的CIM,并使用统天然气等等相比,不需要考虑能源枯竭的问 一建模语言描述扩展类及其具体属性,实现 题。 了包含分布式发电系统的完整的电网信息模4)高效性:传统供电模式网损一般约为10%, 型,并应用于微网能量管理系统的设计。 我国甚至高于15%,而分布式电源就安装在 同时,研究者们也研究了CIM在SCADA 负荷附近,可以有效减少运输电能时输电线 系统支持平台中应用,对支持平台层中的前置 由于自身阻抗而产生的电能损失。 通信子系统、数据库子系统和图形管理工具进 5)可靠性:在大型发电厂大规模增加的时候, 行了详细研究,讨论了它们的设计原则和要求 电网的急速膨胀对供电的安全与稳定带来很 以及实现方法。 大威胁,一旦电厂和输电干线发生故障将导 致大面积停电。分布式发电系统采用性能先 进的控制设备,开停机方便、操作简单、与 2.问题的提出 大电网配合可大大提高供电可靠性,弥补其 分布式发电指的是在用户现场或靠近用 安全稳定性方面的不足,在电网崩溃和意外 电现场配置较小的发电机组(一般低于 灾害情况下仍然可维持重要用户的供电。回 3OMW),以满足特定用户的需要,支持现存 6)灵活性:可以满足特殊场合的需求,如用 配电网的经济运行,或者同时满足这两个方于重要集会或庆典的(处于热备用状态的) 面的要求这些小的机组包括燃料电池,小型 移动分散式发电车。 燃气轮机,或燃气轮机与燃料电池的混合装7)自动性:调峰性能好,操作简单,由于参 置由于靠近用户提高了服务的可靠性和电与运行的系统少,启停快速,便于实现全自 力质量技术的发展,公共环境政策和电力市 动。四 场的扩大等因素的共同作用使得分布式发电 随着人类社会能源和环境问题的日益凸 成为新世纪重要的能源选择。 显,分布式发电技术得到越来越多的关注与 分布式发电系统主要有太阳能光伏发电使用。然而,分布式电源的大规模接入,对 系统、燃料电池发电系统、微型燃气轮机发大电网的安全、稳定运行带来一定的负面影 电系统、风力发电系统:蓄电池、飞轮、超响。具体问题如下: 导、超级电容器等储能系统在分布式发电系1)不可控性:分布式发电是不可控的发电单 统中也占有重要位置。 元,因此系统总是试图采取隔离、切机的方 与传统的集中式发电相比,分布式发电 式来控制分布式发电单元,以消除其对大系 由于其在效率、能源多样化、环保、节能等 统电压和频率的冲击,当电力系统发生故障 多方面的优越性具体如下: 时,系统必须立即切机退出运行,这就极大 1)环保性:分布式发电系统多以太阳能(光 地限制了分布式发电的优势的发挥。 伏)、风力、生物质能等可再生清洁能源为2)配电系统孤岛性:智能配电网是智能电网 发电原料,能有效减少C02、SO2、NO,等有害的重要组成部分,其目的是将电工技术、高 气体和固体废弃物的排放,环保性能良好。级传感和测控技术、现代计算机和通信技术 这样的发电系统可以直接安置在用户旁边, 结合起来,支持分布式电源的接入和提高自 由此还可以有效避免输电线路可能产生的电 愈能力。由于配网中存在的各种管理系统及 磁污染。 其软件通常来自不同的制造商,应用系统缺 2)经济性:相比传统大型电厂,分布式发电乏统一的信息模型和接口标准,导致“信息管理和控制功能。研究者讨论以风力发电和光 伏发电为主的分布式可再生能源发电系统特 点和管理需求,对风力发电和光伏发电系统进 行实体分析,然后遵照国际电工技术委员 会 颁布的IEC 61970标准中电力系统公共信息模 型,提出风力发电和光伏发电的模型扩展、燃 料电池发电系统、储能系统的CIM,并使用统 一建模语言描述扩展类及其具体属性, [5] 实现 了包含分布式发电系统的完整的电网信息模 型,并应用于微网能量管理系统的设计。 同时,研究者们也研究了 CIM 在 SCADA 系统支持平台中应用,对支持平台层中的前置 通信子系统、数据库子系统和图形管理工具进 行了详细研究,讨论了它们的设计原则和要求 以及实现方法。 [8] ] 2.问题的提出 分布式发电指的是在用户现场或靠近用 电 现场 配 置 较小 的 发 电机 组 (一 般低 于 30MW),以满足特定用 户的需要,支持现存 配电网的经济运行,或者同时满足 这两个方 面的要求这些小的机组包括燃料电池,小型 燃气轮机,或燃气轮机与燃料电池的混合装 置由于靠 近用户提高了服务的可靠性和电 力质量技术的发展,公共环境政策和电力市 场的扩大等因素的共同作用使得分布式发电 成为新世纪重要的能源选择。 [11] 分布式发电系统主要有太阳能光伏发电 系统、 燃料电池发电系统、微型燃气轮机发 电系统、风力发 电系统;蓄电池、飞轮、超 导、超级电容器等储能系统 在分布式发电系 统中也占有重要位置。 与传统的集中式发电相比,分布式发电 由于其在效率、能源多样化、环保、节能等 多方面的优越性具体如下: 1) 环保性:分布式发电系统多以太阳能(光 伏)、风力、生物质能等可再生清洁能源为 发电原料,能有效减少 CO2、SO2、NOx等有害 气体和固体废弃物的排放,环保性能良好。 这样的发电系统可以直接安置在用户旁边, 由此还可以有效避免输电线路可能产生的电 磁污染。 2)经济性:相比传统大型电厂,分布式发电 系统投资成本低、风险小、占地少、建设周 期短,有利于在较短时间内解决电力短缺问 题。 3)节能性:布式发电系统多以太阳能(光伏)、 风力、生物质能等可再生清洁能源为发电原 料,与传统的化石燃料,如:煤炭、石油、 天然气等等相比,不需要考虑能源枯竭的问 题。 4)高效性:传统供电模式网损一般约为 10%, 我国甚至高于 15%,而分布式电源就安装在 负荷附近,可以有效减少运输电能时输电线 由于自身阻抗而产生的电能损失。 5)可靠性:在大型发电厂大规模增加的时候, 电网的急速膨胀对供电的安全与稳定带来很 大威胁,一旦电厂和输电干线发生故障将导 致大面积停电。分布式发电系统采用性能先 进的控制设备,开停机方便、操作简单、与 大电网配合可大大提高供电可靠性,弥补其 安全稳定性方面的不足,在电网崩溃和意外 灾害情况下仍然可维持重要用户的供电。 [9] 6)灵活性:可以满足特殊场合的需求,如用 于重要集会 或庆典的(处于热备用状态的) 移动分散式发电车。 7)自动性:调峰性能好,操作简单,由于参 与运行的系 统少,启停快速,便于实现全自 动。 [11] 随着人类社会能源和环境问题的日益凸 显,分布式发电技术得到越来越多的关注与 使用。然而,分布式电源的大规模接入,对 大电网的安全、稳定运行带来一定的负面影 响。具体问题如下: 1)不可控性:分布式发电是不可控的发电单 元,因此系统总是试图采取隔离、切机的方 式来控制分布式发电单元,以消除其对大系 统电压和频率的冲击,当电力系统发生故障 时,系统必须立即切机退出运行,这就极大 地限制了分布式发电的优势的发挥。 [9] 2)配电系统孤岛性:智能配电网是智能电网 的重要组成部分,其目的是将电工技术、高 级传感和测控技术、现代计算机和通信技术 结合起来,支持分布式电源的接入和提高自 愈能力。由于配网中存在的各种管理系统及 其软件通常来自不同的制造商,应用系统缺 乏统一的信息模型和接口标准,导致“信息
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